JP2001115094A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】有機溶剤型親水性塗料、水性着色塗料及びクリ
ヤ塗料を塗装してなる複層塗膜において、親水性着色塗
料の着色顔料の含有率が少なく、かつ薄膜であっても、
隠蔽性がすぐれ、しかも塗膜の物理的性能を低下させな
い方法。 【構成】被塗物に、有機溶剤型親水性塗料（Ａ）、水性
着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し、加熱し
てこれらの塗膜を硬化せしめる複層塗膜形成方法におい
て、親水性塗料（Ａ）が、酸価が５〜１００であるカル
ボキシル基含有樹脂の中和物、硬化剤、平均粒径２０μ
ｍ以下のアルミニム粉末及び着色顔料を含有し、かつこ
のアルミニム粉末の含有率が樹脂固形分１００重量部あ
たり０．１〜１０重量部であることを特徴とする複層塗
膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶剤型親水性
塗料、水性着色塗料及びクリヤ塗料を塗装して複層塗膜
を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】有機溶剤型親水性着色塗料、
水性着色塗料及びクリヤ塗料を塗装して複層塗膜を形成
する方法はすでに公知である。有機溶剤型親水性塗料の
未硬化塗膜は強い吸水性を有しており、その塗面に水性
着色塗料を塗装すると、その塗膜中の水分が吸収されて
粘度が急激に上昇するので、この水性着色塗料を低湿度
雰囲気下で塗装しても肌荒れ等の欠陥を生じないという
効果を有している。また、この水性着色塗料として水性
メタリック塗料を使用しても、塗装時の湿度に影響され
ることなく、メタリックムラのない、光沢鮮映性のすぐ
れたを形成することができる。一方、有機溶剤型親水性
着色塗料の塗膜は、複層塗膜の耐候性及び美粧性などを
維持するために、光透過率が低く隠蔽性がすぐれてお
り、しかもできるだけ薄膜であることが好ましく、その
ために、これまで着色顔料を多量に含有させていた。そ
の結果、隠蔽性は確保できるが、その反面、塗膜の物理
的性能が低下しやすいという欠陥を有している。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記し
た状況に鑑み、有機溶剤型親水性着色塗料、水性着色塗
料及びクリヤ塗料を塗装して複層塗膜を形成する方法に
おける上記したすぐれた性能を低下させることなしに、
欠陥を解消することである。

【０００４】かかる複層塗膜形成方法において、親水性
着色塗料の着色顔料の含有率を少なく、かつ薄膜であっ
ても、隠蔽性がすぐれ、しかも塗膜の物理的性能を低下
させない方法について鋭意研究を行った。その結果、親
水性着色塗料に、着色顔料と共に、特定範囲の平均粒径
を有するアルミニウム粉末を特定量含有せしめることに
より、その目的が達成できることを見出し、本発明を完
成した。

【０００５】しかして、本発明によれば、被塗物に、有
機溶剤型親水性塗料（Ａ）、水性着色塗料（Ｂ）及びク
リヤ塗料（Ｃ）を塗装し、加熱してこれらの塗膜を硬化
せしめる複層塗膜形成方法において、親水性塗料（Ａ）
が、酸価が５〜１００であるカルボキシル基含有樹脂の
中和物、硬化剤、平均粒径２０μｍ以下のアルミニム粉
末及び着色顔料を含有し、かつこのアルミニム粉末の含
有率が樹脂固形分１００重量部あたり０．１〜１０重量
部であることを特徴とする複層塗膜形成方法が提供され
る。

【０００６】本発明の方法において、有機溶剤型親水性
塗料（Ａ）の未硬化塗膜面に水性着色塗料（Ｂ）を塗装
すると、親水性塗料（Ａ）の塗膜に含まれる中和された
カルボキシル基含有樹脂は強い吸水性を示すので、その
塗面に塗装された水性着色塗料（Ｂ）の塗膜中の水分が
吸収され、その粘度が急激に上昇するため、この水性着
色塗料を低湿度雰囲気下で塗装しても肌荒れ等の欠陥を
生じることは少ない。また、水性着色塗料（Ｂ）として
メタリック塗料を使用すると、塗装時の湿度に影響され
ることなく、メタリックムラのない、光沢鮮映性のすぐ
れたを形成することができる。しかも、親水性着色塗料
（Ａ）に、着色顔料と共に、特定範囲の平均粒径を有す
るアルミニウム粉末を特定量含有せしめることによっ
て、着色顔料の含有率を少なくても、薄膜で、隠蔽性が
すぐれ、しかも塗膜の物理的性能を低下させないことを
見出した。

【０００７】以下に、本発明の塗装方法について更に詳
細に説明する。

【０００８】本発明の塗装方法で、複層塗膜を形成させ
るための被塗物としては、例えば、金属製品及びプラス
チック製品などがあげられ、これらの素材を用いて形成
された乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動
車車体があげられる。これらの被塗物は、適宜の手段で
あらかじめ表面処理を行なっておくことが好ましい。

【０００９】有機溶剤型親水性塗料（Ａ）は、これらの
被塗物に直接塗装することは可能であるが、カチオン電
着塗料などの下塗り塗料、さらに必要に応じて中塗り塗
料を塗装し、それぞれの塗膜を硬化させてから、親水性
塗料（Ａ）を塗装することが好ましい。これらの下塗り
塗料及び中塗り塗料としては既知のものが使用できる。

【００１０】有機溶剤型親水性塗料（Ａ）は、被塗物に
直接塗装、又は下塗り塗料、さらに必要に応じて中塗り
塗料を塗装し、これらの塗膜を硬化させてなる被塗面に
塗装する塗料である。

【００１１】具体的には、酸価が５〜１００であるカル
ボキシル基含有樹脂の中和物、硬化剤、平均粒径２０μ
ｍ以下のアルミニム粉末及び着色顔料を含有し、かつこ
のアルミニム粉末の含有率が樹脂固形分１００重量部あ
たり０．１〜１０重量部である有機溶剤型塗料である。

【００１２】親水性塗料（Ａ）で使用される、酸価５〜
１００を有するカルボキシル基含有樹脂として、かかる
要件を満足する限り公知の各種樹脂を使用することがで
きる。その代表例として次の樹脂を挙げることができ
る。

【００１３】（ｉ）下記の（ａ）群のカルボキシル基含
有重合性単量体の少なくとも１種及びこれと共重合可能
な（ｃ）群の重合性単量体の少なくとも１種、必要に応
じ（ｂ）群の水酸基含有重合性単量体の少なくとも１種
を共重合して得られる、数平均分子量約３０００〜約４
００００のアクリル樹脂又はビニル樹脂。

【００１４】（ａ）群：アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸な
どのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸。

【００１５】（ｂ）群：２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
トなどの（メタ）アクリル酸の炭素原子数が１〜８個の
ヒドロキシアルキルエステル。

【００１６】（ｃ）群：メチル（メタ）アクリレート、
エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アク
リレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アク
リレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、
ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）ア
クリレート、アクリル酸デシルなどの（メタ）アクリル
酸の炭素原子数が１〜２４個のアルキル又はシクロアル
キルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリル
アミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロール
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリル
アミドなどの（メタ）アクリルアミド；グリシジル（メ
タ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリルアミ
ド、アリルグリシジルエーテルなどのグリシジル基含有
ビニル単量体；スチレン、ビニルトルエン、プロピオン
酸ビニル、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、（メタ）
アクリロニトリル、ビニルプロピオネート、ビニルピバ
レート、ベオバモノマー（シェル化学製品）などのビニ
ル単量体。

【００１７】（ｉｉ）エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ペンタンジオール、２，２−ジメチルプロパンジオー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトールなどの多価アルコール、及び必要に応じて併
用する一価アルコール又は分子中に１個のグリシジル基
を有するモノエポキシ化合物、例えばカージュラＥ（商
品名、シェル化学（株）製品）をアルコール成分とし、
無水フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水
コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸などの多塩基酸、及び必要に応
じて併用する安息香酸やｔ−ブチル安息香酸などの一塩
基酸を酸成分として、これらの両成分を縮合反応して得
られるオイルフリーアルキド樹脂；これらの両成分に加
えてヒマシ油、桐油、サフラワー油、大豆油、アマニ
油、トール油、ヤシ油及びこれらの脂肪酸のうちの１種
または２種以上の混合物である油成分を用いて、反応さ
せて得られる油変性アルキド樹脂であって、数平均分子
量は５００〜１００００の範囲が適している。

【００１８】（ｉｉｉ）アクリル樹脂又はビニル樹脂を
アルキド樹脂にグラフト化したグラフト共重合物。数平
均分子量は約５０００〜約４００００が好ましく、例え
ば、重合性不飽和基を有するアルキド樹脂に上記の重合
性単量体を反応させることにより得られる。

【００１９】これらのカルボキシル基含有樹脂の酸価は
５〜１００、好ましくは１０〜５０、更に好ましくは３
０〜５０の範囲内である。この樹脂の酸価が５より小さ
くなると、該樹脂を含む有機溶剤型親水性塗料（Ａ）の
塗面に塗装される水性着色塗料（Ｂ）とのなじみが悪く
なり、かつその塗膜に含まれる水分の吸い込み性が低下
するため、該該塗料（Ｂ）の流れむら、タレなどの欠陥
が生じ、塗膜の美粧性が劣化する。また、酸価が１００
より大きくなると親水性塗料（Ａ）の塗膜自体の耐水性
などが悪くなり好ましくない。

【００２０】このカルボキシル基含有樹脂には、例え
ば、前記（ｂ）群の水酸基含有重合性単量体を共重合せ
しめるなどによって、カルボキシル基と共に水酸基を併
存せしめることができる。かかる両官能基を併存せしめ
ると塗膜の硬度、耐水性、耐候性などが向上するので好
ましい。その水酸基価は、約１０〜約２００、特に２５
〜７０の範囲内が好ましい。

【００２１】また、カルボキシル基含有樹脂を中和する
ための中和剤としては、例えば、アンモニア、メチルア
ミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミンなどの塩基性物質を使用することができる。中和
剤の使用量は、カルボキシル基に対して約０．１〜約
２．０当量、特に約０．３〜約１．２当量が好ましい。

【００２２】有機溶剤型親水性塗料（Ａ）で用いる硬化
剤は、その塗膜を架橋硬化せしめるのに有効であって、
例えば、アミノ樹脂やブロックポリイソシアネ−ト化合
物などがあげられる。

【００２３】アミノ樹脂としては、例えば、メラミン、
ベンゾグアナミン、トリアジン系化合物、尿素、ジシア
ンジアミドなどとホルムアルデヒドとの縮合又は共縮合
物があげられ、特にメラミンホルムアルデヒド樹脂が好
ましい。これらの縮合物に炭素数が１〜８個のモノアル
コ−ルを反応させてなるアルキルエ−テル化アミノ樹脂
が好適に使用される。

【００２４】ブロックポリイソシアネ−ト化合物は、ポ
リイソシアネ−ト化合物のイソシアネ−ト基をブロック
剤で封鎖した化合物であり、ブロック剤の解離温度（例
えば約１００〜１７０℃）に加熱するとブロック剤が解
離して、遊離にイソシアネ−ト基が再生し、架橋性官能
基と反応することができる。

【００２５】ポリイソシアネ−ト化合物は、１分子中に
２個以上のイソシアネ−ト基を有する化合物であり、例
えばトリレンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタンジイ
ソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ナフタレ
ンジイソシアネ−トなどの芳香族ジイソシアネ−ト、テ
トラメチレンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソ
シアネ−ト、ダイマ−酸ジイソシアネ−ト、リジンジイ
ソシアネ−トなどの脂肪族ジイソシアネ−ト、メチレン
ビス（シクロヘキシルイソシアネ−ト）、イソホロンジ
イソシアネ−ト、メチルシクロヘキサンジイソシアネ−
ト、シクロヘキサンジイソシアネ−ト及びシクロペンタ
ンジイソシアネ−トなどの脂環族ジイソシアネ−ト、こ
れらのポリイソシアネ−ト化合物のビユ−レットタイ
プ、イソシアヌル環タイプ、ポリ−ル類とを反応させて
なる遊離イソシアネ−ト基含有プレポリマ−などがあげ
られる。ブロック剤として、フェノ−ル類、オキシム
類、ラクタム類、活性メチレン系、アルコ−ル類、酸ア
ミド系、イミド系、アミン系、イミダゾ−ル系、尿素
系、カルバミン酸系、イミン系、メルカプタン類などが
あげられる。ブロックポリイソシアネ−ト化合物の分子
量は約２００〜約１００００のの範囲内が好ましい。

【００２６】カルボキシル基含有樹脂と硬化剤との配合
割合は、両者の合計固形分重量を基準として、カルボキ
シル基含有樹脂が約５０〜約９０％、好ましくは約６０
〜約８５％、硬化剤が約１０〜約５０％、好ましくは約
１５〜約４０％の範囲内で使用することが適している。

【００２７】有機溶剤型親水性塗料（Ａ）は、上記のカ
ルボキシル基含有樹脂の中和物及び硬化剤に加え、さら
に、平均粒径２０μｍ以下のアルミニム粉末及び着色顔
料を含有している。

【００２８】アルミニム粉末は、りん片状の金属アルミ
ニウムであって、その平均粒径は２０μｍ以下、特に１
５〜５μｍの範囲が好ましい。２０μｍより大きくなる
と塗面の平滑性などが低下するので好ましくない。ここ
で、「平均粒径」は、レ−ザ−回析散乱法（ＬＡ−５０
０）によるメジアン径のことである。また、その厚さは
０．００１〜０．５μｍが適している。かかるアルミニ
ム粉末の配合比率は、例えば、樹脂固形分１００重量部
あたり、０．１〜１０重量部、特に１〜５重量部が適し
ている。

【００２９】このような大きさのアルミニム粉末を上記
した比率で配合せしめてなる塗膜は、キラキラとした光
輝感は殆ど示さずに、その隠蔽性を顕著に改善すること
ができた。その結果、さらに併用する着色顔料の配合量
を少なくすることができ、例えば、着色顔料としてチタ
ン白顔料を単独で使用して系では、その量を約半分程度
に少なくすることが可能になり、その結果、塗膜の物理
的性能、例えば、耐チッピング・ピ−リング性（耐衝撃
性）などを向上させることが可能になった。親水性塗料
（Ａ）に配合する着色顔料は、塗膜に任意の色調と隠蔽
性を与えるものであり、例えば、二酸化チタン、カーボ
ンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、カルバゾールバイオレット、アントラピリジ
ン、アゾオレンジ、イエロー、フラバンスロンイエロ
ー、イソインドリンイエロー、アゾイエロー、インダス
ロンブルー、ジブロムアンザスロンレッド、ペリレンレ
ッド、アゾレッド、アンスラキノンレッド、キナクリド
ンレッド、バイオレットなどの有機、無機系の着色顔
料、モノアゾ染料、ポリアゾ染料、金属錯塩アゾ染料、
ピラゾロンアゾ染料、スチルベンアゾ染料、チアゾール
アゾ染料などのアゾ染料、アントラキノン誘導体、アン
トロン誘導体などのアントラキノン染料、インジゴ誘導
体、チオインジゴ誘導体などのインジゴイド染料、フタ
ロシアニン染料；ジフェニルメタン染料、トリフェニル
メタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料などのカ
ルボニウム染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジ
ン染料などのキノンイミン染料、ポリメチン（又はシア
ニン）染料、アジメチン染料などのメチン染料、キノリ
ン染料、ニトロ染料、ニトロン染料、ベンゾキノン、ナ
フトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料な
どの染料類が挙げられ、これらから選ばれた１種もしく
は２種以上を使用することができる。これらの着色顔料
の配合比率は特に制限されず、目的とする色調の塗膜が
形成できる範囲内で配合することができる。

【００３０】親水性塗料（Ａ）は、上記のカルボキシル
基含有樹脂の中和物、硬化剤、アルミニウム粉末、着色
顔料を有機溶剤に溶解又は分散させることによって調製
することができる、塗装時における固形分濃度を約３５
重量％以上、特に約４０〜約６０重量％に調整したいわ
ゆるハイソリッドタイプであることが好ましい。

【００３１】有機溶剤としては、例えば、塗料用のエス
テル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、アミ
ド系溶剤、ケトン系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、脂環
族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げら
れ、これらから選ばれた１種もしくは２種以上を使用で
きる。このうち、酢酸エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
オキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、メチルアルコール、
エチルアルコール、アリルアルコール、ｎ−プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、第３ブチルアルコ
ール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコ
ール及びこのモノエーテル、１，３−ブチレングリコー
ル、２，３−ブチレングリコール、ヘキシレングリコー
ル、ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール及びこ
のモノエーテル、アセトン、ジアセトンアルコールなど
のような親水性有機溶剤を用いることが好ましい。これ
らの親水性有機溶剤の水溶解性は、２０℃において、水
１００重量部あたり５０重量部以上であることが好まし
い。親水性有機溶剤の比率は、塗装時の親水性塗料
（Ａ）に含まれる有機溶剤の合計重量に基づいて２０重
量％以上、特に４０〜１００重量％含有していることが
適している。

【００３２】上記した成分を含有する親水性塗料（Ａ）
の下地隠蔽性は、硬化塗膜に基づいて、着色顔料を多量
に含有させることなく、１０μｍ以下、さらには８〜５
μｍにすることが可能である。ここで、下地隠蔽性は、
白黒の市松模様の表面にこの親水性塗料（Ａ）を塗装
し、その塗膜を透して模様が目視できない最も薄い塗膜
の膜厚のことである。

【００３３】親水性塗料（Ａ）は、被塗物に直接塗装す
ることもできるが、電着塗料（アニオン型、カチオン
型）などの下塗り塗料及び中塗り塗料を塗装し、これら
の塗膜を硬化させた後に塗装することが好ましい。塗装
機としては霧化式が好ましく、例えば、エアスプレー、
エアレススプレー及びエア霧化式もしくは回転式静電塗
装機などがあげられ、塗装時の親水性塗料（Ａ）の粘度
は、フォードカップ＃４で約１５〜約６０秒、特に１５
〜３５秒（２０℃）に調整しておくことが好ましく、塗
装膜厚は硬化塗膜にもとずいて下地隠蔽膜厚より厚い
く、例えば約５〜約２５μｍが適している。

【００３４】本発明において、被塗物に親水性塗料
（Ａ）を塗装し、その塗膜を硬化させることなく、必要
に応じて室温で１〜１０分間程度放置してから、その塗
面に水性着色塗料（Ｂ）を塗装することが好ましい。

【００３５】水性着色塗料（Ｂ）は、有機溶剤型親水性
塗料（Ａ）の未硬化塗面に塗装する塗料であって、水を
その主たる溶媒又は分散媒とする水性塗料であり、具体
的には、ビニル樹脂及び／又はポリエステル樹脂、硬化
剤、着色顔料を含有する水性着色塗料が好適に使用でき
る。

【００３６】水性着色塗料（Ｂ）におけるビニル樹脂と
して、それ自体既知のものが使用できる。例えば、カル
ボキシル基含有重合性単量体、水酸基含有重合性単量体
及びその他の重合性単量体を用いて共重合して得られ
る、数平均分子量約３０００〜約４００００、酸価約２
０〜約１００、水酸基価約２０〜約２００のアクリル樹
脂やビニル樹脂をあげることができる。

【００３７】カルボキシル基含有重合性単量体として
は、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸など
のモノエチレン性不飽和カルボン酸類；水酸基含有重合
性単量体としては、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシ
エチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルな
どのモノエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアル
キルエステル類などがあげられる。その他の重合性単量
体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク
リル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メ
タ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸２−エ
チルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）
アクリル酸デシルなどのモノエチレン性不飽和カルボン
酸のアルキルエステル類、（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアク
リルアミドなどのアクリルアミド誘導体、（メタ）アク
リル酸グリシジルなどのモノエチレン性不飽和カルボン
酸のグリシジルエステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニルなどの飽和カルボン酸のビニルエステル類、スチ
レン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香
族不飽和単量体をあげることができる。

【００３８】かくして得られるアクリル樹脂は、アンモ
ニア又はトリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルア
ミノエタノールなどのアミン類あるいは水酸化ナトリウ
ムなどのアルカリ金属の水酸化物などの塩基性物質を用
いて中和することにより水性にすることができる。ま
た、カルボキシル基含有重合性単量体を使用して、又は
使用せずに、水酸基含有重合性単量体及びその他の重合
性単量体を用いて共重合体を水中に分散せしめてなる水
分散体も使用できる。

【００３９】水性ポリエステル樹脂としては、上記親水
性塗料（Ａ）で例示したポリエステル樹脂のうち、酸価
が１５〜１００、水酸基価が２０〜２００のものが好適
に使用することができる。

【００４０】水性着色塗料（Ｂ）における硬化剤とし
て、メラミン、ベンゾグアナミン、トリアジン系化合
物、尿素、ジシアンジアミドなどとホルムアルデヒドと
の縮合又は共縮合物を、さらに炭素数１〜８のモノアル
コール類で変性したものやカルボキシル含有アミノ樹脂
などがあげられる。これらのうちアルコ−ル類でエ−テ
ル化してなるメラミン樹脂が特に好ましい。これらの硬
化剤は、親水性及び疎水性のいずれでも差し支えなく使
用できる。

【００４１】水性着色塗料（Ｂ）における、ビニル樹脂
及び／又はポリエステル樹脂と硬化剤との配合割合は、
両者の合計固形分重量を基準として、前者成分が約５０
〜約９０重量％、好ましくは約６０〜約８５重量％、硬
化剤成分が約１０〜約５０重量％、好ましくは約１５〜
約４０重量％の範囲内で使用される。

【００４２】水性着色塗料（Ｂ）による塗膜は、ソリッ
ドカラ−調、メタリック調、光干渉調などに着色されて
おり、その着色の程度は、この塗膜を透して下層に隣接
する親水性塗料（Ａ）の塗膜の色調を見える程度に透明
であるか、又はそれを見ることができない程度に不透明
のいずれかであって、このいずれでも差支えない。ソリ
ッドカラ−調の塗膜は、親水性塗料（Ａ）で例示した着
色顔料（染料も含む）を配合することによって得られ
る。メタリック調の塗膜はアルミニウムフレ−クなどの
既知のメタリック顔料を配合することにより形成するこ
とができ、また、光干渉調の塗膜は酸化チタンなどの金
属酸化物で表面を被覆したりん片状雲母粉末などの干渉
色顔料を配合することにより形成することができる。

【００４３】水性着色塗料（Ｂ）は、前記親水性塗料
（Ａ）と同様にして塗装することができ、塗装時粘度は
フォードカップ＃４で約１０〜約５０秒（２０℃）、塗
装膜厚は加熱硬化塗膜に基ずいて約５〜約３０μｍ、特
に約１０〜約２０μｍが好ましい。

【００４４】本発明の方法では、有機溶剤型親水性塗料
（Ａ）及び水性着色塗料（Ｂ）を上記のようにして塗装
し、室温で１〜１０分間程度放置してから、又は５０〜
１００℃、好ましくは６０〜８０℃で１〜２０分間プレ
ヒ−トしてから、クリヤ塗料（Ｃ）を塗装することが好
ましい。

【００４５】クリヤ塗料（Ｃ）は、必要によりプレヒ−
トされた未硬化の水性着色塗料（Ｂ）の塗面に塗装する
透明塗膜を形成する塗料であり、複層塗膜の美化粧、仕
上り外観、耐候性、耐薬品性、耐水性、耐湿性などをよ
り一層向上させることができる。具体的には、アクリル
樹脂（基体樹脂）とアミノ樹脂（架橋剤）とからなる熱
硬化性樹脂組成物をビヒクル成分とする有機溶剤型又は
非水分散液型の塗料が挙げられ、更に紫外線吸収剤、着
色剤などを適宜配合することもできる。

【００４６】クリヤ塗料（Ｃ）は、公害防止、省資源の
観点から、高固形分型であることが好ましく、具体的に
は、塗装時の不揮発分濃度を約３５重量％以上、好まし
くは約４０〜約８０重量％、更に好ましくは約４５〜約
８０重量％に調整したものが望ましい。

【００４７】クリヤ塗料（Ｃ）の塗装は、親水性塗料
（Ａ）と同様にして塗装することができ、塗装時粘度を
フォードカップ＃４で約１５〜約６０秒（２０℃）に調
整し、硬化塗膜に基ずいて約５〜約５０μｍの膜厚に塗
装することが好ましい。

【００４８】本発明の複層塗膜形成方法は、上記した親
水性塗料（Ａ）、水性着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料
（Ｃ）を塗り重ね、約１２０〜約１８０℃で約１５〜約
４５分加熱して硬化させることによって得られる。

【００４９】

【発明の効果】１．有機溶剤型親水性着色塗料（Ａ）、
水性着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗装して複
層塗膜を形成する方法において、親水性着色塗料中の中
和されたカルボキシル基含有樹脂は親水性であるため
に、その塗面に塗装される水性着色塗料（Ｂ）とのなじ
みがすぐれ、しかも水性着色塗料（Ｂ）の塗膜中の水分
が吸収され、塗膜粘度が急激に上昇するので、水性着色
塗料（Ｂ）を低湿度雰囲気下で塗装しても、肌荒れなど
の欠陥を生じないという効果を有している。

【００５０】２．メタリック型の水性着色塗料（Ｂ）を
使用しても、その塗装時の湿度に影響されることないの
で、メタリックムラのない、光沢鮮映性のすぐれたをメ
タリック塗膜を形成することができる。

【００５１】３．有機溶剤型親水性塗料（Ａ）には、特
定のアルミニム粉末及び着色顔料を含有しており、特に
アルミニム粉末を特定量含有させておくことにより、そ
の塗膜は、キラキラとした光輝感を殆ど示さずに、その
隠蔽性を顕著に改善することができるので、併用する着
色顔料の配合量を少なくすることができ、その結果、親
水性塗料（Ａ）の塗膜の物理的性能、例えば、チッピン
グ・ピ−リング性（耐衝撃性）などを向上させることが
可能になった。

【００５２】４．本発明により形成される複層塗膜は、
仕上り外観、意匠性、塗装作業性等が極めて優れ、且
つ、省資源、公害対策上有利な塗装方法であり、自動
車、二輪車、電気製品などの塗装において広く利用する
ことができる。

【００５３】

【実施例】以下に、本発明を実施例及び比較例によりさ
らに具体的に説明する。部及び％はいずれも重量を基準
にしており、塗膜の膜厚は硬化塗膜についてである。

【００５４】１．試料の調整 １）被塗物 ａ：脱脂及びリン酸亜鉛処理を行った鋼板に「エレクロ
ン＃９４００」（関西ペイント（株）製、商品名、カチ
オン電着塗料）を常法により電着塗装し、１７５℃で３
０分間加熱して塗膜を硬化せしめた。膜厚は２０μｍで
ある。ついで、この塗面に中塗り塗料「ル−ガベ−ク中
塗り、薄グレ−色」（関西ペイント（株）製、商品名）
を塗装し、１４０℃で３０分間加熱して塗膜を硬化せし
めた（膜厚は２０μｍ）ものを被塗物とした。

【００５５】２）有機溶剤型親水性着色塗料（Ａ） 表１に記載の成分及び配合量に基づいて混合して有機溶
剤型親水性着色塗料（Ａ）を得た。粘度及び固形分含有
率の調整はイソプロピルアルコールを加えて行なった。
配合量は固形分比。

【００５６】

【表１】

【００５７】（注１）：メタクリル酸メチル ３０部、
アクリル酸エチル ２３部、アクリル酸ブチル ３０
部、メタクリル酸ヒドロキシエチル １２部、アクリル
酸 ５部を重合して、酸価４０、水酸基価５２、数平均
分子量約１０，０００のアクリル樹脂有機溶剤溶液（固
形分６０％）を得た。この溶液にジメチルアミノエタノ
ールを加えて中和し、ついでイソプロピルアルコールで
希釈した（固形分５０％）。

【００５８】（注２）：ネオペンチルグリコール ０．
７モル、トリメチロールプロパン ０．３モル、無水フ
タル酸 ０．４モル及びアジピン酸 ０．５モルをエス
テル化反応させた後、無水トリメリット酸 ０．０３モ
ルを添加して更に反応させ、その後ブチルセロソルブを
加えて、酸価４０、数平均分子量約６，０００、樹脂固
形分７０％のポリエステル樹脂溶液を得た。このポリエ
ステル樹脂溶液にジメチルアミノエタノールを加えて中
和し、その後イソプロピルアルコールで希釈した（固形
分５０％）。（注３）：三井サイテック社製、商品名、
水溶性メラミン樹脂。

【００５９】（注４）：東洋アルミニウム社製、商品
名、アルミニウムペースト。平均粒径１２μｍ。

【００６０】（注５）：秒／フォ−ドカップ＃４／２０
℃。

【００６１】（注６）：下地隠蔽性は、白黒の市松模様
の表面に親水性塗料（Ａ）を塗装し、その塗膜を透して
模様が目視できない最も薄い塗膜の膜厚。

【００６２】３）水性着色塗料（Ｂ） 表２に記載の成分及び配合量に基づいて混合して水性着
色塗料（Ｂ）を得た。粘度及び固形分含有率の調整は脱
イオン水を加えて行なった。配合量は固形分比。

【００６３】

【表２】

【００６４】（注７）：脱イオン水１４０部、３０％
「Ｎｅｗｃｏｌ ７０７ＳＦ」（界面活性剤、日本乳化
剤（株）製、商品名）２．５部及び下記の単量体混合物
（１）１部を加え、窒素ガス気流中で撹拌混合し、６０
℃に加熱し、３％過硫酸アンモニウム水溶液３部を加え
た。ついで、温度８０℃に上昇させた後、単量体混合物
（１）７９部、「Ｎｅｗｃｏｌ ７０７ＳＦ」２．５
部、３％過硫酸アンモニウム水溶液４部及び脱イオン水
４２部からなる単量体乳化物を４時間かけて反応容器に
加えた。その後、１時間熟成を行なった。さらに、８０
℃で下記の単量体混合物（２）２０．５部と３％過硫酸
アンモニウム水溶液４部を同時に１．５時間かけて反応
容器に滴下した。その後、１時間熟成し、脱イオン水３
０部で希釈した。この濾過液に脱イオン水を加え、ジメ
チルアミノエタノールでｐＨ７．５に調整して、固形分
含有率２０％のアクリル樹脂エマルションを得た。

【００６５】単量体混合物（１）：メタクリル酸メチル
５５部、スチレン ８部、アクリル酸ｎ−ブチル ９
部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル ５部 １，６−ヘキサンジオールジアクリレート ２部、メタ
クリル酸 １部 単量体混合物（２）： メタクリル酸メチル ５部、ア
クリル酸ｎ−ブチル ７部、アクリル酸２−エチルヘキ
シル ５部、メタクリル酸 ３部、「Ｎｅｗｃｏｌ ７
０７ＳＦ」 ０．５部 （注８）アルミペースト８９１Ｋ：東洋アルミニウム社
製、商品名。

【００６６】４）クリヤ塗料（Ｃ） （Ｃ−１）アクリル樹脂溶液（注９） ５７部、アクリ
ル樹脂非水分散液 （注10）５０部、サイメル３０３
（注11） ３０部、２５％ドデシルベンゼンスルホン酸
溶液 ４部、ＢＹＫ−３００（注12） ０．５部からな
る混合物をスワゾール＃１０００（コスモ石油社製、商
品名、芳香族炭化水素系溶剤）で粘度３０秒（フォード
カップ＃４／２０℃）に調整し、樹脂固形分５５％のク
リヤーコート（Ｃ−１）を得た。

【００６７】（注９）アクリル樹脂溶液：反応容器に
「スワゾール＃１０００」 ４０部を加えて１２０℃に
加熱し、そこに、スチレン ３０部、アクリル酸ブチル
３５部、アクリル酸２−エチルヘキシル １０部、ア
クリル酸ヒドロキシエチル ２５部、α，α´−アゾビ
スイソブチロニトリル ４部からなる単量体混合物を３
時間かけて加え重合させて得られる樹脂で、水酸基価１
２０、数平均分子量約６，０００、樹脂固形分７０％で
ある。

【００６８】（注10）アクリル樹脂非水分散液：反応容
器にユーバン２８−６０（三井東圧化学（株）製、商品
名、メラミン樹脂溶液、固形分６０％） ５８部、ｎ−
ヘプタン３０部及びベンゾイルパーオキシド０．１５部
を仕込み、これを９５℃に加熱してから、スチレン １
５部、アクリロニトリル ９部、メチルメタクリレート
１３部、メチルアクリレート １５部、ｎ−ブチルア
クリレート １．８部、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート １０部、アクリル酸 １．２部、ベンゾイルパ
ーオキシド ０．５部、ｎ−ブタノール ５部、「シェ
ルゾール１４０」（シェル石油社製、商品名）３０部、
ｎ−ヘプタン ９部からなる単量体混合物を３時間か
かって滴下した。その後１時間たってから、ｔ−ブチル
パーオクトエート０．６５部、「シェルゾール１４０」
３．５部を１時間かけて滴下した。その後、９５℃の
温度を保って２時間撹拌を続けた後、減圧して溶剤を除
去し、樹脂固形分６０％、ワニス粘度Ａ（ガードナー気
泡粘度）のアクリル樹脂非水分散液を得た。

【００６９】（注11）サイメル３０３：三井サイテック
社製の商品名、モノメリックメラミン樹脂。

【００７０】（注12）ＢＹＫ−３００：ビックケミージ
ャパン社製、商品名、表面調整剤。

【００７１】２．実施例及び比較例 相対湿度７５％ＲＨにおいて、被塗物に親水性着色塗料
（Ａ−１）〜（Ａ−４）を膜厚１０μｍにエアスプレー
で塗装し、室温で約５分間放置した。ついで、この未硬
化塗膜面に、相対湿度７５％ＲＨにおいて、水性着色塗
料（Ｂ−１）〜（Ｂ−２）を膜厚約１５μｍにエアスプ
レーで塗装し、６０℃で５分間プレヒ−トした後、クリ
ヤ塗料（Ｃ−１）を膜厚３５μｍにエアスプレーで塗装
し、室温で約５分間放置してから１４０℃で３０分間加
熱して、３層塗膜を同時に架橋硬化せしめた。これらの
塗装工程及び得られた複層塗膜の性能試験結果について
は表３に示した。

【００７２】

【表３】

【００７３】試験方法 平滑性：テンションメーター（ＲＥＮＡＵＬＹ社製）に
て計測した。値が大きい程平滑性が優れていることを意
味する。

【００７４】鮮映性：鮮映性測定機ＮＳＩＣ（スガ試験
機社製）にて測定した。値が大きい程鮮映性が優れてい
ることを意味する。

【００７５】耐水性：４０℃の温水に試料塗板を２４０
時間浸漬後、塗面の状態を目視により下記の基準で評価
した。○：異常が認められない、△：ツヤ引け、フクレ
等の欠陥が僅かに認められる、×：ツヤ引け、フクレ等
の欠陥が著しい ことを示す。

【００７６】耐水付着性：４０℃の温水に試料塗板を１
０日間浸漬した後、塗膜を乾燥し、塗面にカッタナイフ
で素地に達するようにして２ｍｍ間隔で１１本カット
し、それと直交するように同様に２ｍｍ間隔で１１本カ
ットして、２ｍｍ×２ｍｍのゴバン目を１００個作り、
２０℃でその塗面に粘着セロハンテ−プを貼着し、それ
を急激に剥離したのち、残存ゴバン目塗膜数を調べた。
○：１００個残存した、△：９９〜９０個残存した、
×：８９個以下残存した ことを示す。

【００７７】耐衝撃性：ＪＩＳ Ｋ−５４００ ８．
３．２（１９９０）に従って行った。尖端半径６．３ｍ
ｍの撃ち型を用いて５００ｇのおもりを３０ｃｍの高さ
から落として塗膜のワレ及びハガレの状態を目視観察し
た。○：ワレ及びハガレが全く認められない、△：落下
地点及びその周辺部に部分的にワレ及びハガレが生じ
た、×：落下地点及びその周辺部に大きくワレ及びハガ
レが生じた ことを示す。

【００７８】耐チッピング性：Ｑ−Ｇ−Ｒグラベロメ−
タ（Ｑパネル社製）を用い、７号砕石０．５ｋｇを４ｋ
ｇ／ｃｍ² のエア圧。２０℃の温度条件で、試験板に砕
石を吹き付け、塗膜に衝撃を与えた後、ＪＩＳ Ｚ−２
３７１に規定された方法に準じて塩水噴霧試験を４８時
間実施した。錆発生の状態を総合的に評価し、次の基準
で表示した。○：優れている（７ｃｍ×７ｃｍの試験板
に錆発生２個以下）、△：やや劣る（７ｃｍ×７ｃｍの
試験板に錆発生３〜９個）、×：劣る（７ｃｍ×７ｃｍ
の試験板に錆発生１０個以上）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｚ Ｆターム(参考） 4D075 BB26Z CA37 CA47 DC12 EA06 EA43 EB55 EC02 EC10 EC11 EC53 4J038 CG011 CG031 CG061 CG071 CG081 EA011 GA06 HA066 KA03 PA07 PA19

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物に、有機溶剤型親水性塗料
   （Ａ）、水性着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗
   装し、加熱してこれらの塗膜を硬化せしめる複層塗膜形
   成方法において、親水性塗料（Ａ）が、酸価が５〜１０
   ０であるカルボキシル基含有樹脂の中和物、硬化剤、平
   均粒径２０μｍ以下のアルミニム粉末及び着色顔料を含
   有し、かつこのアルミニム粉末の含有率が樹脂固形分１
   ００重量部あたり０．１〜１０重量部であることを特徴
   とする複層塗膜形成方法。